Кто сильнее играет в шахматы: человек или компьютер

С юных лет автора статьи очень интересовал вопрос  разработки шахматной программы, которая могла бы на равных противостоять человеку. Ведь есть же в эндшпиле точное правило квадрата, по которому можно определить, является пешка проходной или нет!

Последним толчком, который побудил к исследованиям в данной области, стало знакомство с результатами работы электронно-вычислительной машины Томпсона, которая с легкостью справлялась с  теорией соответствующих полей.

Сложный в анализе эндшпиль был представлен в виде цифр, нанесенных на шахматную доску. Каждая цифра означала число ходов, за которое можно достигнуть выигрыша. Так, при ходе короля на одну клетку выигрыш достигался в 15 ходов, а при ходе на соседнюю клетку – уже в 28 ходов!

 Автору статьи показалось, что таким образом  и всю шахматную партию можно разложить по полочкам, проанализировать и создать четкий  алгоритм, систему, которая позволит спрогнозировать наперед все развитие партии, а значит и успешно бороться против человеческого интеллекта. 

Первыми разработками стали обычные алгоритмы на бумаге с анализом позиции на несколько ходов вперед и определением текущего хода в зависимости от того, насколько изменится материальное соотношение сторон на шахматной доске через несколько ходов. Уже позже были испробованы попытки реализации задачи на компьютере с помощью простых процедурных языков программирования, аппарат которых оказался недостаточным ввиду сложности рассматриваемой задачи.

Оказалось, что просто оценивать материальное соотношение сторон недостаточно - необходимо учитывать еще и факторы позиционной оценки.

Самым эффективным оказалось использование современных объектно—ориентированных языков программирования, которые позволяют  исследовать сложные позиции. С ростом быстродействия компьютеров стало понятно, что можно использовать огромную базу дебютов, накопленных человечеством, типичные атаки в середине игры, несложные приемы в концовке шахматной партии, когда на доске остается пять – шесть фигур. 

В настоящее время существуют уже готовые базы данных эндшпилей. Также  на компьютере можно запрограммировать решение несложной задачи на постановку мата, тактические маневры, приводящие к выигрышу качества или целой фигуры. 

Но все же компьютер пока еще не способен к творческому мышлению, авантюре, непредсказуемым комбинациям – всему тому, что присуще человеческому разуму. Даже в наш 21 век практически нельзя научить компьютер реагировать на жертву пешки или фигуры, приводящую в дальнейшем  к выигрышу через 15 ходов. Электронно-вычислительная машина попросту «скушает» пешку или коня, так как согласно ее расчетам в данный момент  выгодно побить фигуру, а в ближайшие 6-8 ходов (самая распространенная глубина счета)  компьютеру не грозит мат или ухудшение материального положения в партии.

Еще одним недостатком является откровенное «подвисание» компьютера в эндшпилях, в которых задействовано большое число фигур. В библиотеке компьютера есть только самые типовые концовки партий типа пешка с королем против пешки или король с двумя пешками против короля. Когда же разыгрывается эндшпиль с большим количеством фигур, то компьютер не в состоянии стратегически рассчитать выгодные позиционные ходы. В таком шахматном окончании необходимо несколько десятков ходов, чтобы плавно нарастить  позиционное преимущество, а потом превратить его в материальное.

Эти эндшпили просто не вписываются в строгий математический расчет, простой перебор вариантов. К тому же прекрасно известно, что  даже перебор всех возможных позиций с глубиной в 6-10 ходов наперед является приблизительным. Компьютер или программа, играющая в шахматы, анализирует лишь острые варианты, связанные с изменение материального положения, возможной угрозы  мата или значительным ухудшением  позиции. В полный тупик электронно-вычислительную машину ставят  так называемые «тихие» ходы  - тактически тонкие маневры фигурами, сила которых проявляется через некоторое время,  а не сразу. 

Тем не менее, за последние шестнадцать лет компьютеры добились значительных успехов в сражениях против людей. 

Первой самой громкой сенсацией стала победа шахматного компьютера  с романтическим названием Deep Blue в 1997 году над Гарри Каспаровым со счетом 3.5 на 2.5 очка.

В октябре 2002 года Владимир Крамник сыграл вничью с компьютером «Deep Fritz». Крамник победил  во второй и третьей партиях, а компьютер - в пятой и шестой партиях. Первая, четвертая, седьмая и восьмая партии закончились вничью. 

С 26 января  по 7 февраля 2003 года в Нью-Йорке проходил матч между Гарри Каспаровым и шахматным компьютером «Deep Junior 7». Легендарный гроссмейстер победил в первой  партии. Компьютер праздновал успех в третьей партии. Остальные четыре партии закончились мирным исходом.  Общий счет встречи – 3:3. 

С 11 по 18 ноября 2003 года в Нью-Йорке состоялся матч между Гарри Каспаровым и шахматным компьютером «X3dFritz». Каждый из оппонентов выиграл по одной партии, а две партии закончились вничью.

Самые громкие победы электронно-вычислительных машин произошли в 2004-2006 годах. В 2004 году  в двух  партиях у чемпиона мира по версии ФИДЕ Руслана Пономарева выиграл шахматный компьютер «Hydra». В 2005 году тот же компьютер «Hydra»  в матче из шести партий «разбил» со счетом 5.5 на 0.5 очка  Майкла Адамса, занимавшего в то время седьмую строчку мирового рейтинга.

В 2005 году  трио компьютеров-чемпионов («Hydra», «Deep Fritz»  и «Junior») обыграло в объединенном матче команду из троих сильнейших гроссмейстеров (Руслан Пономарев, Веселин Топалов, и Сергей Карякин) с общим счетом 8.5 на 3.5 очка. 

А самой громкой сенсацией стало поражение Владимира Крамника в следующем году от шахматного компьютера «Deep Fritz» со счетом 4:2.  

Возможно, у читателей «Русского Базара» возник вполне резонный вопрос:  неужели компьютеры в последнее время стали непобедимыми? 

Дело в том, что во всех этих победах большую роль сыграл человеческий фактор. Гроссмейстеры  допустили ряд грубых зевков, что привело к их поражению.

Еще одним фактором успеха стала возможность изменять базы данных программы по ходу матча. Если бы такой возможности не было,   компьютер попросту мог бы быть разгромлен несколько раз одними и те же тактическими приемами.

Чемпионы мира Гарри Каспаров и Владимир Крамник выбирали на поединки правильные тактические схемы. Они выбирали малоизвестные дебюты, разменивались и быстро переходили  в фигурный эндшпиль.

Причинами проигранных партий стали серьезные ошибки. Давайте рассмотрим вторую партию матча Гарри Каспарова в Deep Blue в 1997 году. 

Компьютер играет белыми фигурами, а чемпион мира – черными. 

1. e4 e5 2.Kf3 Kc6 3.Cb5 a6 4.Ca4 Kf6 5.O-O Ce7 6.Лe1 b5 7.Cb3 d6 8.c3 O-O 9.h3 h6 10.d4 Лe8 11.Kbd2 Cf8 12.Kf1 Cd7 13.Kg3 Ka5 14.Cc2 c5 15.b3 Kc6 16.d5 Ke7 17.Ce3 Kg6 18.Фd2 Kh7 19.a4 Kh4 20.Kxh4 Фxh4 21.Фe2 Фd8 22.b4 Фc7 23.Лec1 c4 24.Лa3 Лec8 25.Лca1 Фd8 26.f4 Kf6 27.fe de 28.Фf1 Ke8 29.Фf2 Kd6 30.Cb6 Фe8 31.Л3a2 Ce7 32.Cc5 Cf8 33.Kf5 Cxf5 34.ef f6 35.Cxd6 Cxd6 36.ab ab 37.Ce4 Лxa2 38.Фxa2 Фd7 39.Фa7 Лc7 40.Фb6 Лb7 41.Лa8+ Kf7 42.Фa6 Фc7 43.Фc6 Фb6+ 44.Kf1 Лb8 

В этой позиции шахматный компьютер сделал слабый ход  45.Лa6? Гарри Каспаров мог спастись вечным шахом 45. ... Фe3! 46. Ф:d6 Лe8! 47. h4! h5!. Однако гроссмейстер  предпочёл сдаться.

Почему компьютер  «просмотрел» такой вариант как вечный шах?

С точки зрения электронно-вычислительной машины, она остается с материальным преимуществом, а если избежать вечного шаха, то материальное положение хуже.  У компьютера напрочь отсутствует гибкость мышления, которая свойственна живому человеку.

В другой партии Каспаров умело воспользовался «жадностью» компьютерной программы. Пожертвовав пешку, чемпион мира получил выигрышную позицию. Нехватка времени и неточности в атаке  позволили компьютеру свести партию вничью.

Даже чемпионам  мира свойственно ошибаться, причем очень серьезно.  Владимир Крамник при игре с шахматным компьютером «Deep Fritz» в 2006 году  «зевнул» мат в один ход. Фактически это предопределило исход всего матча. Если бы эта партия закончилась вничью, то и весь поединок тоже.

Ранее, в 2002 году в первой встрече с программой  «Deep Fritz» Крамник фактически «зевнул» коня. 

Еще одним проигрышным вариантом для шахматиста будет попытка переиграть компьютер в комбинационной  игре. 

В том же матче Владимир Крамник решил в одной партии ввязаться в авантюру с жертвой слона за пару пешек. Компьютер просчитал матовую атаку и отбил ее. Шахматные компьютеры блестяще защищаются. Если у человека угроза мата и сильная атака вызывает желание только держать оборону, то для компьютера – это обычная математическая задача.

Грамотно защищаясь, электронно-вычислительная машина ведет свою игру, пытаясь параллельно атаковать. В защитных действиях компьютер практически непобедим. 

Стоит признать, что в этих поединках гроссмейстеры изначально были поставлены в неравные условия. Во время игры сотни процессоров и резервные жесткие диски обеспечивали анализ партий за дополнительными досками. В то же время у чемпионов мира не было даже одной доски, где бы можно было сделать анализ. 

Алгоритм работы ЭВМ был «заточен» под определенного человека. В то же время  гроссмейстер не знал, как играет машина. Периодические перезагрузки и изменения в программу во время матчей говорят о том, что без команды разработчиков ЭВМ  бы не справилась. 

Шахматный  компьютер умеет анализировать миллионы  позиций в секунду, а человек  за это время даже одну не сможет. 

Тем не менее, электронно-вычислительным машинам пока еще очень далеко до человеческого разума. По сути, все проигрыши гроссмейстеров состоялись  из-за зевков. Творческое, иррациональное мышление – вот что делает человека намного сильнее машины.

 

Но этот спор еще не закончен. В ближайшем будущем вновь и вновь предстоят увлекательные битвы человеческого творческого разума против холодного компьютерного расчета.